3.3 Regulación del voltaje en el generador con factor de potencia

Regulación de voltaje en los generadores síncronos con un FP
Cualquiera que sea la fuente de alimentación de un generador síncrono debe tener la propiedad básica de mantener su velocidad constante sin importar la demanda de potencia. Si esto no se cumple, entonces la frecuencia resultante del sistema de potencia podría presentar fallas (variar). No toda la potencia mecánica que entra en un generador síncrono se convierte en potencia eléctrica que sale de la máquina. La diferencia entre la potencia de entrada y la potencia de salida representa las perdidas en la máquina. En la siguiente figura se muestra el diagrama de flujo de potencia de un generador síncrono.

Diagrama de flujo de potencia de un generador síncrono
Donde γ es el ángulo entre Ea e Ia. La diferencia entre la potencia que entra en el generador y la potencia que se convierte en el representa las perdidas mecánicas, del núcleo y misceláneas de la máquina. La potencia eléctrica de salida real de un generador síncrono se puede expresar en cantidades de línea a línea como:

Y en cantidades fasoriales como:

La potencia reactiva de salida se puede representar en cantidades de línea a línea como:

O en cantidades fasoriales como:

Si se desprecia la resistencia del inducido Ra (debido a que jXs es mayor que Ra), entonces se puede deducir una ecuación muy útil para obtener una aproximación de la potencia de salida del generador. Para deducir esta ecuación se debe examinar el diagrama fasorial simplificado de un generador en el que se desprecia la resistencia del estator. Nótese que se puede expresar el segmento vertical bc como Ea sen δ o XsIa cos θ. Por lo que: